Jezioro 226

Współrzędne : Jezioro 226 jest jednym z jezior w kanadyjskim Obszarze Jezior Eksperymentalnych (ELA) w Ontario. ELA jest placówką badawczą zajmującą się wodami słodkimi i rybołówstwem, która prowadziła te eksperymenty wraz z Fisheries and Oceans Canada i Environment Canada. W 1968 roku ten obszar w północno-zachodnim Ontario został przeznaczony na badania limnologiczne, mające na celu zbadanie działu wodnego 58 małych jezior na tym obszarze. Projekty ELA rozpoczęły się jako odpowiedź na twierdzenie, że węgiel jest czynnikiem ograniczającym eutrofizację jezior, a nie fosforu, oraz że monitorowanie fosforu w wodzie byłoby stratą pieniędzy. Twierdzenie to zostało wysunięte przez firmy produkujące mydło i detergenty, ponieważ produkty te nie ulegają biodegradacji i mogą powodować gromadzenie się fosforanów w źródłach wody, co prowadzi do eutrofizacji. Teorię, że węgiel był czynnikiem ograniczającym, szybko obalił eksperyment ELA Lake 227, który rozpoczął się w 1969 r., W którym stwierdzono, że węgiel można pobierać z atmosfery, aby pozostał proporcjonalny do wkładu fosforu do wody. Następnie utworzono Jezioro Eksperymentalne 226, aby przetestować wpływ samego fosforu na eutrofizację.

Ekosystem jeziora

Lokalizacja ELA w Ontario w Kanadzie

Geografia

Jeziora ELA znajdowały się daleko od działalności człowieka, co umożliwiło badanie warunków środowiskowych bez interakcji człowieka. Jezioro 226 było szczegółowo badane przez okres czterech lat, od 1973 do 1977 roku, w celu przetestowania eutrofizacji. Samo jezioro 226 jest jeziorem dwukomorowym o powierzchni 16,2 ha, położonym na silnie zmetamorfizowanym granicie zwanym granitem prekambryjskim . Głębokość jeziora została zmierzona w 1994 roku na 14,7 m dla basenu północno-wschodniego i 11,6 m dla basenu południowo-wschodniego. Jezioro 226 miało całkowitą objętość jeziora 9,6 × 10 5 m 3 , zanim jezioro zostało dodatkowo zbadane pod kątem odpływu obok innych jezior ELA. Dzięki temu stosunkowo niewielkiemu poborowi jeziora 226 działanie wiatru jest zminimalizowane, co zapobiega resuspensji osadów epilimnetycznych.

Eksperyment eutrofizacji

Przykład eutrofizacji jeziora z jeziora Syczuan

Aby przetestować wpływ nawożenia na jakość wody i zakwity glonów, jezioro 226 zostało podzielone na pół kurtyną. Kurtyna ta oddzielała basen północno-wschodni (NE) od basenu południowo-zachodniego (SW). Basen południowo-zachodni był nawożony węglem (C) i azotem (N), podczas gdy basen północno-wschodni fosforem, węglem i azotem. To nawożenie fosforem (P) spowodowało, że połowa jeziora rozwinęła zakwity glonów, głównie sinic , podczas gdy strona bez fosforu nie. To spowodowało, że strona nawożona fosforem została sklasyfikowana jako eutroficzna , czyniąc ten eksperyment badaniem eutrofizacji.

Stosunek N:P w jeziorze 226 zawierał mniej azotu niż jest to wymagane do zbilansowania ilości fosforu niezbędnej do udanej produkcji glonów, co musiało nastąpić, aby stworzyć eutroficzny ekosystem wodny. Mając mniej azotu w jeziorze, wysunięto hipotezę, że jezioro 226 było w stanie wyciągnąć azot z atmosfery, aby spowodować tę produkcję glonów. To dodatkowo potwierdziło przekonanie, że wprowadzanie azotu i węgla jako nawozów nie było ważne, ponieważ mechanizmy biogeochemiczne mogą ściśle regulować te pierwiastki, przy czym P. Azot będący pierwiastkiem ograniczającym w porównaniu z fosforem również spowodował hipotezę, że powód sinic był tak widoczny w jeziorze, ponieważ wiąże azot.

Głębokość Secchiego

Głębokość Secchiego służy do pomiaru widoczności wody pod powierzchnią i jest mierzona poprzez zanurzenie krążka Secchiego w wodzie, opuszczanie go, aż dysk przestanie być widoczny, a następnie podnoszenie go, aż znów będzie widoczny. Następnie bierzesz średnią z tych dwóch wartości, aby zarejestrować głębokość Secchi jeziora, aby zauważyć, gdzie światło słabnie. Przed rozpoczęciem eksperymentu eutrofizacji jezioro 226 NE miało średnią głębokość Secchi 3,76 w 1971 r. Podczas eksperymentu, gdy jezioro 226 NE doświadczało produkcji zakwitów glonów w wyniku aplikacji fosforu, średnia głębokość Secchi w 1974 r. wynosiła 1,94. Gdy do jeziora 226 w basenie południowo-wschodnim dodano tylko azot i węgiel, w trakcie eksperymentu nie nastąpił spadek głębokości secchi.

Wyniki

Ponieważ węgiel i azot nie zwiększały prawdopodobieństwa powstawania zakwitów glonów, odkryto, że kluczowym elementem jest kontrolowanie zawartości P w wodzie. Odkrycie, że P jest kluczowym pierwiastkiem, skłoniło rząd do usunięcia wyłącznie fosforu ze ścieków i zaoszczędziło dużo pieniędzy, ponieważ ograniczenie azotu i fosforu jest znacznie droższym zadaniem, jeśli nie jest konieczne.

Ustawodawstwo

Badanie to doprowadziło do odkrycia, że ​​fosfor był niezbędnym składnikiem odżywczym w tworzeniu tych zakwitów glonów, a tym samym zapoczątkowało zmianę legislacyjną ELA w celu kontrolowania wpływu fosforu na ekosystemy jezior. Niestety ta nowa umowa z ustawodawcą nie doprowadziła do kontrolowania fosforu ze źródeł niepunktowych . Stan kanadyjskich jezior jest obecnie zagrożony przez fosfor, ponieważ fosfor rolniczy nie jest wystarczająco dobrze kontrolowany.

Ryba

Istnieją doniesienia o przeżywalności ryb między tymi basenami, z których wynika, że ​​sieja w basenie północno-wschodnim rosła szybciej i produkowała więcej niż w południowo-zachodnim basenie jeziora 226. Rocznie nie było różnic w przeżywalności ryb, ale w wieku 0 wskaźnik przeżywalności ryb był wyższy w basenie północno-wschodnim. Populacja siei została również wykorzystana w 2014 roku do przeprowadzenia testów w celu sprawdzenia, czy eksperymenty na tych kanadyjskich jeziorach spowodowały radioaktywność ryb. Jezioro 226 było przedmiotem szczególnego zainteresowania w tym badaniu, ponieważ dostępne były historyczne pomiary stężeń 137Cs i 226Ra, które były dostępne do porównania.

Eksperyment z wypłatą

Na jeziorze 226 przeprowadzono badanie poboru wody w celu porównania wpływu poboru wody z jezior ELA na bentosowe i planktonowe zbiorowiska roślinne małego jeziora oligotroficznego. Jeziora ELA uwzględnione w tym badaniu to 224, 239, 240 i 373, które służyły jako punkt odniesienia dla jeziora 226. Badanie to przeprowadzono, pozwalając na pogłębienie jeziora o 2 m zimą 1994–1995 i około 3 m podczas zim 1995–1996 i 1996–1997.

Fitoplankton

Zbiorowiska fitoplanktonu badano w latach 1992-1997 w celu oceny średniej biomasy fitoplanktonu w różnych basenach jeziora 226. Badanie to przeprowadzono jako czynnik badania poboru przeprowadzonego na jeziorze 226 po badaniu eutrofizacji, po chemii wody i fitoplanktonie stężenia powróciły do ​​swoich naturalnych warunków. W porównaniu z trzema jeziorami referencyjnymi, jeziorami 224, 239 i 373, jezioro 226 miało podobny skład fitoplanktonu, jednak niektóre grupy glonów były bardziej obfite, dlatego jezioro 226 miało bardziej obfitą biomasę planktonu i produktywność niż większość jezior. Jednak po zakończeniu eksperymentu nie było większych zauważalnych skutków wysunięcia jeziora na zbiorowiska fitoplanktonu, co jest sprzeczne z hipotezą Turnera i in. (2005), którzy wierzyli, że pobór spowoduje uwolnienie składników odżywczych w jeziorze, powodując w ten sposób rozkwit fitoplanktonu.

Zobacz też

  1. ^ a b c d e f g „Szczegółowa notatka informacyjna dotycząca obszaru jezior eksperymentalnych w Kanadzie (ELA)” (PDF) . Źródło 2021-10-03 . {{ cite web }} : CS1 maint: stan adresu URL ( link )
  2. ^ „Odkrywanie laboratorium natury | Fundacja Lake Winnipeg” . lakewinnipegfoundation.org . Źródło 2021-10-19 .
  3. ^ a b c d e f g h    Schindler, DW (1977-01-21). „Ewolucja ograniczenia fosforu w jeziorach” . nauka . 195 (4275): 260–262. Bibcode : 1977Sci...195..260S . doi : 10.1126/science.195.4275.260 . ISSN 0036-8075 . PMID 17787798 .
  4. ^ „Zapomnij o detergentach, zwykłe pranie ubrań jest szkodliwe dla naszych oceanów” . Dziennik Wyspy Ziemi . Źródło 2021-10-19 .
  5. ^ a b c d   Mills, KH (1985-01-01). „Odpowiedzi jeziora Whitefish (Coregonus clupeaformis) na nawożenie jeziora 226, obszar jezior doświadczalnych” . Kanadyjski Dziennik Rybołówstwa i Nauk Wodnych . 42 (1): 129–138. doi : 10.1139/f85-016 . ISSN 0706-652X .
  6. ^ a b c d e f g hi j ; Turner, Michael A Huebert, David B.; Findlay, David L.; Hendzel, Leonard L.; Jansen, Wolfgang A; Bodaly, RA (Drew); Armstrong, Llwellyn M; Kasjan, Susan EM (2005-05-01). „Rozbieżne skutki eksperymentalnego obniżania poziomu jeziora na zbiorowiska roślin planktonowych i bentosowych w borealnym jeziorze leśnym” . Kanadyjski Dziennik Rybołówstwa i Nauk Wodnych . 62 (5): 991–1003. doi : 10.1139/f05-003 . ISSN   0706-652X .
  7. ^ a b c d e f Rząd Kanady, usługi publiczne i zamówienia publiczne w Kanadzie. „Archiwum informacji w sieci” (PDF) . publikacje.gc.ca . Źródło 2021-12-01 .
  8. ^ a b c   Schindler, DW; Opłata, EJ (1974-05-01). „Eksperymentalny obszar jezior: eksperymenty na całym jeziorze w eutrofizacji” . Journal of the Fisheries Research Board of Canada . 31 (5): 937–953. doi : 10.1139/f74-110 . ISSN 0015-296X .
  9. ^   Schindler, DW (listopad 2009). Smith, Ralph (red.). „Osobista historia Projektu Jezior Eksperymentalnych” Ten artykuł jest częścią serii „Czterdzieści lat badań wodnych na obszarze Jezior Eksperymentalnych” ” . Kanadyjski Dziennik Rybołówstwa i Nauk Wodnych . 66 (11): 1837–1847. doi : 10.1139/F09-134 . ISSN 0706-652X .
  10. Bibliografia    _ Rennie, Michael D.; Sadi, Baki; Zhang, Weihua; St-Amant, Nadereh (marzec 2016). „Badanie poziomów radioaktywności w próbkach ryb z eksperymentalnego obszaru jezior w Ontario w Kanadzie” . Dziennik radioaktywności środowiska . 153 : 222–230. doi : 10.1016/j.jenvrad.2016.01.005 . ISSN 0265-931X . PMID 26803403 .
  11. Bibliografia _ Burns-Flett, C.; Lutz, A.; Hesslein, RH; Brunskill, GJ (październik 1981). „Cez-137, rad-226, potas-40 i wybrane stabilne pierwiastki w populacjach ryb z Great Slave Lake (NWT), Louis Lake (Saskatchewan), Lake Winnipeg (Manitoba) i Experimental Lakes Areas (Northwestern Ontario)” . {{ cite journal }} : Cite journal wymaga |journal= ( pomoc )